Устройство для учета расхода топлива

 

Изобретение относится к расходометрии и позволяет расширить функциональные возможности устройства для учета расхода топлива. При включении двигателя одновременно с ним включается электронный блок учета расхода топлива. Счетчик 6 суммарного расхода топлива регистрирует количество импульсов, поступающих с выхода датчика 1 расхода топлива. На выходе аналого-цифрового преобразователя 13 формируется код, пропорциональный температуре. С выхода дешифратора 14 код, пропорциональный расходу топлива, подается на цифровой вход цифроаналогового преобразователя 21, на аналоговый вход которого подается сигнал с выхода сигнализатора 20 движения Расход топлива высвечивается на индикаторе 23 4 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я»л C 01 F 1 /10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР о1 « »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1631280 (21) 4801486/10 (22) 16,01,90 (46) 30,06.92. Бюл. ¹ 24 (71) Ульяновский политехнический институт (72) И,Ф, Дьяков и А,М. Казаков (53) 681.121 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 49456, кл, G 01 F 1/00.

Авторское свидетельство, СССР

К 1631280, кл, G 01 F 1/00, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЧЕТА РАСХОДА

ТОПЛИВА (57) Изобретение относится к расходометрии и позволяет расширить функциональ„„5U „„ 1744478A2 ные возможности устройства для учета расхода топлива. При включении двигателя одновременно с ним включается электронный блок учета расхода топлива. Счетчик 6 суммарного расхода топлива регистрирует количество импульсов, поступающих с выхода датчика 1 расхода топлива. На выходе аналого-цифрового преобразователя 13 формируется код, пропорциональный температуре.

С выхода дешифратора 14 код, пропорциональный расходу топлива, подается на цифровой вход цифроаналогового преобразователя

21, на аналоговый вход которого подается сигнал с выхода сигнализатора 20 движения.

Расходтоплива высвечивается на индикаторе 23. 4 ил.

1744478

20

Изобретение относится к измерению количества жидкости при движении транспортного средства, может быть использовано для учета расхода жидкости в различных отраслях промышленности и является дополнительным. к основному по авт. св. ¹

1631280.

Известно устройство для измерения количества жидкости, состоящее из бака, дозатора воздуха, выполненного в виде пульсирующего дросселя, выход которого соединен с надтопливным пространством, причем дозатор воздуха соединен с генератором тактов с посредством поддержания постоянного перепада давления на пульсирующем дросселе, а генератор тактов соединен с регистрирующим прибором и снабжен узлом пуска и останова, подключеннымм к источнику давления воздуха и надтопливному пространству топливного бака.

Недостатком данного устройства является низкая .точность измерения при перепаде давления на пульсирующем дросселе и температуры окружающей среды. К этим недостаткам можно отнести насосы, содержащие регулятор подачи по давлению на входе в рабочую камеру, выполненной в виде разделителя, снабженного предварительно поджатым дополнительным упругим элементом, Недостатком известных насосов является возможность преждевременного срабатывания датчика давления в момент изменения давления в напорной магистрали и упругости эластичного элемента, что приводит к неточному измерению объема жидкости, причем основными недостатками являются отсутствие учета коэффициента температурного расширения жидкости и текущего значения расхода топлива при движении транспортного средства.

Наиболее близким к изобретению является устройство для учета расхода топлива, содержащее рабочую камеру, эластичный элемент переменного сечения, ферромагнитную пластинку, индукционные датчики, контролирующие перемещения пластинок, две пары переключающих клапанов, два формирователя импульсов, схему логического сложения ИЛИ, триггер управления сдвоенными переключающими клапанами, первый счетчик с управляемым коэффициентом деления, электронные ключи, электромеханический счетчик, схему И-НЕ. синхрогенератор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), дешифратор, второй счетчик с управляемым коэффициентом деления, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), буферный усилитель. датчик температуры.

Недостатком этого устройства является то, что оно не измеряет расход топлива на единицу пробега транспортного средства.

Цель изобретения — расширение функциональных возмо>кностей устройства, Это достигается тем, что в устройство, содержащее датчик расхода топлива, схему логического сложения ИЛИ, триггер управления, два счетчика с управляемым коэффициентом деления, электронные ключи,, электромеханический счетчик, схему И-НЕ, синхрогенератор, АЦП, дешифратор, ПЗУ, буферный усилитель, датчик температуры, введены дополнительно датчик частоты вращения колеса, сигнализатор движения, ЦАП и масштабный усилитель, подключенный выходом к входу указателя расхода топлива, а второй вход — к выходу дешифратора.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фи.. 2 — схема цифроаналогового преобразователя; на фиг. 3 — схема счетчика; на фиг. 4 — эпюры напряжений.

Устройство содержит датчик расхода топлива 1, два формирователя импульсов 2 и 3, схему логического сложения ИЛИ 4, триггер управления 5, первый счетчик 6 с управляемым коэффициентом деления, электронные ключи 7, 8 и 9, электромеханический счетчик 10, схему И-HE 11, синхрогенератор (Cl) 12, АЦП 13. дешифратор 14, второй счетчик с управляемым коэффициентом деления 15, ПЗУ 16, буферный усилитель 17, датчик температуры 18, датчик частоты вращения колеса 19, сигнализатор движения 20, цифроаналоговый преобразователь 21 и масштабный усилитель 22, указатель расхода топлива на 1 км пробега 23.

Устройство работает следующим образом.

При включении двигателя одновременно с ним включается электронный блок учета расхода топлива, в котором на одном из входов триггера управления 5 (например, первый вход) устанавливается уровень логической единицы, который подается на вход электронного ключа 8, выход которого соединен с первой парой переключающих клапанов датчика расхода топлива 1, которые срабатывают и перекрывают топливную магистраль в точках А, с помощью ферромагнитной жидкости, которая не критична к частоте топлива, и обеспечивает надежную и долговечную работу клапанов. Под действием давления от топливного насоса жидкость по магистрали поступает в дозированную камеру, состоящую из двух полостей Р> и Pz. По мере поступления жидкость заполняет обьем Р>, мембрана деформируется, которая имеет переменное сечение — по концам утолщенное, в центре

1744478

55 уточненное, тем самым сохраняется постоянный объем камеры независимо от колйчества циклов, Как только мембрана достигает своего крайнего положения, с помощью индуктивного датчика формируется сигнал, который поступает на вход формирователя импульсов 3, с выхода которого импульсное напряжение поступает через схему ИЛИ 4 на вход триггера управления 5 и первый счетный вход управляющего счетчика суммарного расхода топлива 6, Под действием импульсного напряжения триггер управления 5 изменяет свое состояние на пративоположное, т. е. на первом выходе устанавливается уровень логического "О", а на втором — "1", в результате через электронный ключ 9 срабатывает вторая пара переключающих клапанов, которые перекрывают топливную магистраль в точках Б. Сигнал с формирователя 3. поступает в виде импульса через схему ИЛИ 4 на вход триггера управления 5 и первый счетный вход управляющего счетчика суммарного расхода топлива 6, который регистрирует количество импульсов, поступающих отдатчика 1. В качестве счетчика 6 используется счетчик с синхронной автоматической записью, Сигнал с выхода схемы ИЛИ подается на вход "+1" счетчика 6, схема установки в нуль счетчика собрана на элементах И-НЕ м/а 155 ЛАЗ, Зная объем дозированной камеры и коэффициент деления (К) счетчика 5, можно судить о количестве израсходованного топлива Qý = Q> ° К, где Q< — объем камеры при 10 С. Импульсы с выхода счетчика 6 поступают на вход электрического ключа 7. с выхода которого сигнал поступает на электромеханический счетчик 10, регистрирующий суммарный расход топлива.

Топливо, проходя через магистраль, омывает температурный датчик 8, сигнал с которого поступает на буферный усилитель 17, где усиливается и поступает на второй вход

АЦП, на первый вход которого с син рогенератора 12 поступают тактовые импульсы.

По окончании преобравзования на втором выходе АЦП 13 имеет цифровой код, который является эквивалентной температурой при 10 С. Цифровой код с выхода АЦП 13 подается на вход ПЗУ 16, в котором записан цифровой код (Оэ), эквивалентный изменению объема топлива от ее температуры

СЬ= 0 (1-At+ Bt + Ctз) где А, В, С вЂ” постоянные коэффициенты, зависящие от свойства топлива;

Q — первоначальный объем топлива при 10 С, Цифровой код (Q>) из ПЗУ 16 поступает на первый информационный вход счетчиков

8 и 15, причем 10 С на входе ПЗУ 16 уста5

40 навливается код 100 ... О, коэффициент пересчета К равен 1. С повышением 10 С цифровой код на выходе ПЗУ 16 изменяется от 011 ... 11 до 00 ... О, при 10 С код изменяется от 100 ... О до 111 ... 1. Запись информации в счетчике осуществляется по сигналу. поступающему из синхрогенератора 12, который формируется из сигнала "Конец" преобразователя, поступающего с первого входа АЦП 13. Счетчик 15 имеет коэффициент пересчета К1, в счетчике 6 и 15 изменяется коэффициент пересчета, т. е. t2 < t1, а коэффициент К1 изменяется до К2, при u >

t<, коэффициент уменьшается до КЗ. В момент включения синхрогенератор 12 вырабатывает импульс. Далее с выхода триггера управления 5 на четвертый вход счетчика 15 (м/с Д.2.1) поступает импульс с 9 по фиг. 4 записи информации в счетчик Д4 из ПЗУ 16.

Запись информации происходит по переднему фронту импул.ьса 9 по фиг. 4. Пачка импульсов со схемы И-НЕ 11 формируется из импульсных сигналов, приходящих из Сг

12 и второго ключа триггера управления 5.

С выхода блока схемы И-НЕ счетчика 11 на счетчик 15 на счетный вход "1" счетчика Д4 поступает пачка импульсов, количество которых зависит от длительности импульсов 1, т, е, из двоичного хода, записанного из ПЗУ

16, в счетчик Д4 вычитается код, соответствующий скорости расхода топлива (чем меньше импульсов с выхода блока 11, тем выше скорость расхода топлива), т. е, на выходе счетчика 15 имеем код, обратно пропорциональный расходу топлива.

С помощью дешифратора 14 этот код преобразуется в прямо пропорциональный расходу топлива, который подается на цифровой вход перемножающего ЦАП 21, с другой стороны на аналоговый вход ЦАП 21 подается аналоговое напряжение, с датчика оборотов колеса 19 через схему сигнализатора движения 20, которое пропорционально частоте вращения колеса. Таким образом, на выходе АЦП 21 полученное напряжение равно произведению частоты вращения колеса на код эквивалентный расходутоплива. при этом расходтоплива связан с расстоянием. С помощью масштабного усилителя 22 полученное напряжение преобразуется пропорционально линейному расходу топлива, который фиксируется с помощью инди като ра 23.

Использование изобретения позволяет снизить расход топлива на 1 км пробега за счет оптимального выбора режима давления, своевременного проведения контроля за системой питания и выявления степени износа поршневой группы. Только за счет контроля системы питания можно обеспе1744478

+15 -g

ILL 2. Z

«7В.а

Cvgmg i чить экономию топлива на 1 автомобиль в год до 15%.

Формула изобретения

Устройство для учета расхода топлива по авт. св. ¹ 1631280, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены последовательно соединенные датчик частоты вращения колеса, сигнализатор движения, цифроаналоговый преобразователь и масштабный усилитель, 5 подключенный выходом к входу указателя расхода топлива, а второй вход цифроаналогового преобразователя подключен к выходу дешифратора.

1744478

77 иг, 40

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 2187 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

9

Составитель И.Дьяков

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова